液環(huán)式真空泵技術(shù)研究

較為詳細地介紹了液環(huán)式真空泵技術(shù)的發(fā)展演變。將液環(huán)泵分為單級單作用、單級雙作用、雙級以及大氣液環(huán)泵四種類型， 介紹了各自的特點，并分析了液環(huán)泵的發(fā)展趨勢。液環(huán)泵是一種粗真空泵，既可作為真空泵使用，又可作為壓縮機使用，通過簡單介 紹液環(huán)泵的兩種使用方式的工作原理，闡述了液環(huán)泵的優(yōu)點。針對液環(huán)泵的幾個關(guān)鍵技術(shù)，對比了液環(huán)泵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 最后指出國內(nèi)需要在多個方向努力，來提高國產(chǎn)液環(huán)泵技術(shù)的產(chǎn)品價值。

真空泵是一種運用機械、物理、化學(xué)或者物理化學(xué) 相結(jié)合的方法，對被抽容器進行抽氣進而獲得真空條 件的設(shè)備。其廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石油、煤礦、醫(yī) 藥、食品及電子鍍膜等行業(yè)。真空泵按其工作方式可 分為氣體輸送泵和氣體捕集泵。氣體輸送泵又可分為 變?nèi)菡婵毡煤蛣恿總鬏敱茫涵h(huán)式真空泵是將帶有 多葉片的轉(zhuǎn)子偏心安裝于泵殼中，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時將工作 液( 水或油) 拋向泵殼并形成與泵殼同心的液環(huán)，這樣 液環(huán)和轉(zhuǎn)子、葉片形成了多個具有周期性變化的小容 腔，液環(huán)泵又稱為旋轉(zhuǎn)變?nèi)菡婵毡?/span>。

雖然液環(huán)泵屬于粗真空泵，但仍在真空泵適用的 各個領(lǐng)域內(nèi)占有很大的市場，在國外，其銷售份額占整 個真空泵市場的 14% ，僅次于干泵。 而且液環(huán)泵既可作為真空泵使用，又可以作壓縮 機使用。因此深入了解國內(nèi)外液環(huán)泵的研究及其發(fā)展 現(xiàn)狀，對于加快我國液環(huán)泵技術(shù)的發(fā)展具有重要的指 導(dǎo)和現(xiàn)實意義。

液環(huán)泵的雛形可以追溯到 19 世紀 90 年代，德國 人 Herrn Bernhard Lang 發(fā)明了一項專利，即一種可以 利用液環(huán)來限制活塞工作范圍的力機械，這便是液環(huán) 泵的原始模型。進入 20 世紀以后，液環(huán)式真空泵技術(shù) 迎來了新的發(fā)展，1903 年，美國人 Houis Nash 發(fā)明了一 種雙作用式的液環(huán)真空泵( 葉輪每轉(zhuǎn)一周吸排氣各兩 次) ，后人亦稱其為納氏泵，后來廣泛應(yīng)用于造紙等工 業(yè)領(lǐng)域。 到了 1906 年，德國 Siemens 公司的 Schnckert 電動 機工廠設(shè)計生產(chǎn)出了一種單作用的液環(huán)真空泵，該泵 亦稱為埃爾莫泵，后來被應(yīng)用于大型電站除塵以及化 工、制糖工業(yè)。Siemens 公司在1914 ～ 1935 年間對該泵 進行長期的研發(fā)調(diào)試，期間在排氣孔下面設(shè)置了調(diào)壓孔，顯著地提高了泵的工作效率，大大擴展了其工作范 圍。1961 ～ 1965 年間，Siemens 工程師 Mugel 指導(dǎo)了西 德的 Bedwann 先生研究吸入濕氣對液環(huán)泵性能的影 響，結(jié)果表明吸入比液環(huán)溫度高的濕氣能夠增加泵的 氣量，這一結(jié)論對液環(huán)泵技術(shù)的應(yīng)用具有很重要的意 義。20 世紀 70 年代，Siemens 公司設(shè)計了一種泵體為 非圓柱形的 2BE1 系列液環(huán)真空泵，當吸入干空氣時， 泵的氣量提高約 10% ; 當吸入濕空氣時，泵的氣量提高 約 20% ，該泵在 20 世紀 80 年代開始工業(yè)化生產(chǎn)，廣泛 應(yīng)用于冷凝器抽真空、飛灰處理中的脫硫裝置、乙炔等 易燃易爆的特殊氣體壓縮、造紙、消毒等諸多工業(yè)領(lǐng) 域，其多項性能有顯著的提升。 納氏泵在 20 世紀 30 年代末由 Nash 公司的工程師 Jennings 改進設(shè)計了一種錐形分配器，實驗表明新設(shè)計 的液環(huán)泵更節(jié)能、抽氣量更大、使用壽命更長、安全可 靠性更高等優(yōu)點。1962 年，Nash 公司研制出了 CL 型 單作用液環(huán)泵和 AT 型兩級液環(huán)泵，CL 型液環(huán)泵具有 較高的效率和氣量，而 AT 型液環(huán)泵在壓強較低的狀況 下其氣量曲線平緩下降，但其缺點是功耗較大。1998 年，Nash 公司又宣布設(shè)計出當時容量最大的液環(huán)泵。 在 2010 年提升了 NASH Vectra XL750． 系列液環(huán)泵的 容量。2013 年，Tomlinson Hall 公司自主設(shè)計生產(chǎn)的液 環(huán)真空泵具有更高的成本優(yōu)勢。 液環(huán)真空泵技術(shù)距今已有 130 年的發(fā)展歷史，目 前國外的液環(huán)真空泵主要生產(chǎn)公司有德國 Siemens 公 司、美國 Nash 公司、德國 SIHI 公司等，而國內(nèi)的生產(chǎn)廠 家如淄博真空設(shè)備廠、淄博水環(huán)真空泵廠以及佛山水 泵廠等在設(shè)計生產(chǎn)技術(shù)上同國外有著較大的差距，因 此液環(huán)真空泵技術(shù)在國內(nèi)有著很大的發(fā)展空間。